金属プロテアーゼ(Metalloproteinase)は、触媒機構に金属が関与するプロテアーゼである。(筋形成)として知られる、胎児の発達の過程における筋細胞の融合に重要な役割を果たす(メルトリン)がその一例である。
ほとんどの金属プロテアーゼは亜鉛を必要とするが、コバルトを用いるものもある。金属イオンは、3つのリガンドを通してタンパク質に配位する。金属イオンに配位するリガンドは、ヒスチジン、グルタミン酸、アスパラギン酸、リシン、アルギニンによって異なる。4番目の配位位置は、不安定な水分子によって取り囲まれている。
EDTA等のキレート剤による処理で、完全に不活性化される。EDTAは活性に必要な亜鉛を除去するキレート剤である。キレート剤としてフェナントロリンを用いても活性が阻害される。
分類
金属プロテアーゼには、以下の2つの下位分類がある。
- エキソペプチダーゼ:金属エキソペプチダーゼ(EC 3.4.17)
- エンドペプチダーゼ:金属エンドペプチダーゼ(EC 3.4.24)、ADAMタンパク質やマトリックスメタロプロテアーゼ等がよく知られる。
ペプチダーゼのオンラインデータベースである(MEROPS)では、ペプチダーゼファミリーは、触媒部位の種類によって、A型（アスパラギン酸）、C型（システイン）、G型（グルタミン酸）、M型（金属）、S型（セリン）、T型（トレオニン）、U型（未知）に分類されている。S、T、C型のペプチダーゼは、求核剤としてアミノ酸を用い、アシル中間体を形成し、転移酵素として働くこともできる。A、G、M型のペプチダーゼは、求核剤は活性化した水である。多くの場合、クランやファミリーを決定するフォールディングによりその触媒機能は失われるが、タンパク質の認識や結合の機能は保持される。
| Peptidase_M48 | |
|---|---|
| 識別子 | |
| 略号 | Peptidase_M48 |
| Pfam | PF01435 |
| Pfam clan | CL0126 |
| InterPro | IPR001915 |
| (MEROPS) | M48 |
| OPM superfamily | 460 |
| OPM protein | 4aw6 |
金属プロテアーゼの大部分は、現在50以上に分類されているうちの4つのプロテアーゼ型に分布する。これらの酵素では、通常は亜鉛であるが、二価の陽イオンが水分子を活性化する。金属イオンは、通常は3つのアミノ酸リガンドによって保持される。既知の金属リガンドは、His, Glu, AspまたはLysで、触媒には、少なくとも他に1つの求電子の役割を果たす残基が必要となる[1]。既知の金属プロテアーゼでは約半数が、金属結合部位の一部を形成するHEXXHモチーフを含んでいる。HEXXHモチーフは比較的一般的であるが、より厳密に金属プロテアーゼを定義するのは、'abXHEbbHbc'である。ここで、'a'はバリンかトレオニンであることが多く、テルモリシンやネプリリシンのS1'サブサイトの一部を形成する。'b'は変化しない残基、'c'は疎水性残基である[2]。恐らくこの部位が形成する螺旋構造を破壊するため、プロリンはこの部位には存在しない[1]。
ファミリーM81の金属プロテアーゼは、サブユニット当たり1つの亜鉛イオンと結合して、小胞体やゴルジ体と繋がる(内在性膜タンパク質)である。これらのエンドペプチダーゼには、ファルネシル化タンパク質のC末端側の3残基を切断するCAAXプレニルプロテアーゼ1が含まれる。
出典
- ^ a b Rawlings ND, Barrett AJ (1995). “Evolutionary families of metallopeptidases”. Meth. Enzymol. 248: 183-228. doi:10.1016/0076-6879(95)48015-3. PMID (7674922).
- ^ . http://www.plosone.org/article/fetchObjectAttachment.action;jsessionid=CE17B6912F77B4069E4969431710B8A7?uri=info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0046147&representation=PDF.
- ^ “Metalloproteinase Inhibitors Stts and Scope from Marine Organisms” (2010年). 2013年9月30日閲覧。
外部リンク
- The MEROPS online database for peptidases and their inhibitors: Metallo Peptidases
- (Metalloproteases) - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）
- Metalloproteinase - eMedicine Dictionary
- Proteopedia: Metalloproteases